轴与轴毂连接2宋宝玉版.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,2020/2/7,#,1.轴的径向尺寸确定,9.4.4,轴的结构设计,箱体内壁位置,的确定,H,=(1015)mm,A,=,b,+2,H,A,应圆整,2.轴的轴向尺寸确定,轴承座端面位置,的确定,C,=,+,C,1,+,C,2,+(510)mm,-,箱体壁厚,C,1,、,C,2,-,螺栓扳手空间,B,=,A,+2,C,B,应圆整,轴承在轴承座孔,中位置的确定,减小支点距离,值尽量小,油润滑时,=(35)mm,脂润滑时,=(812)mm,当轴端安装弹性套柱销联轴器时，,K,值由联轴器的型号确定,当使用凸缘式轴承盖时，,K,值由连接 螺栓长度确定,当轴承盖与轴端零件都不影响螺栓的拆卸时,，,K=（58）mm,轴的外伸长度的确定,最终确定的轴向尺寸,简化：,简支梁；,力的作用点：,传动件上的集中力作用在轮缘宽度的中点，而且转矩，从轮毂宽度中点算起；,支点：,与轴承类型有关。,9.5.1轴的计算简图,9.5,轴的强度校核计算,确定：,支点与力作用点的尺寸,L,1,、,L,2,、,L,3,画出：,弯矩图,扭矩图,选择：,危险截面,在计算截面上：,弯曲应力：,扭转剪应力：,对于不变的转矩,转矩脉动变化时,频繁正反转变化,9.5.2,按弯扭合成强度计算,疲劳强度条件（第三强度理论、当量应力）：,轴的许用弯曲应力,危险剖面：,指发生破坏可能性最大的剖面；,校核危险剖面疲劳强度安全系数的公式为：,危险剖面的可能位置：,截面小、受力大、应力集中。,1.,疲劳强度安全系数的校核计算（综合考虑）,9.5.3,轴的安全系数校核计算,（式中的相关系数可到教材中查取）,转轴的应力幅和平均应力的计算,扭剪应力：,单向转动时，按脉动循环变化,弯曲应力：,一般按对称循环变化,经常正反转时，按对称循环变化,2.,静强度的安全系数校核计算,静强度安全系数条件,:,若强度不够：换材料、增大尺寸、热处理、修改结构；,若强度富裕：减小尺寸等。,3.,许用安全系数：和,应力集中系数：,影响因素：,圆角半径，键槽、孔，过盈配合。,表面质量系数：,影响因素：,表面强化处理,、,表面结构的粗糙度,、,腐蚀情况,。,尺寸系数：,影响因素：,尺寸大小、材料性能。,轴的刚度条件,挠度,偏转角,扭转角,设计轴时必须根据工作要求限制轴的变形量。,9.6,轴的刚度计算简介,轴的刚度许用值,阶梯轴：,可简化为当量直径的等直径轴来计算。（详见材料力学教材）,做一次积分得偏转角方程，做二次积分得挠曲线方程，根据边界条件可得,、,y,；,9.6.1,弯曲变形计算,等直径轴：,挠曲线近似微分方程,9.6.2扭转变形计算,等直径轴,阶梯轴,小直径轴：,按强度条件设计，可能刚度不足；,大直径轴：,按刚度条件设计，可能强度不足。,扭转角的计算公式：,其它,常用连接：,键连接,花键连接,销连接,成形连接,过盈连接,焊接,胶接等,轴毂连接,轴毂连接：,实现轴和轴上零件的周向固定，,有时还可同时实现轴向固定,。,第四章 其它常用连接,4.1.1,平键连接,工作原理：,平键的两侧是工作面，上表面与轮毂键槽底面间有间隙（如图），工作时靠轴槽、键及毂槽的侧面受挤压及键受剪切来传递转矩。,平键,普通平键,导向平键,滑键,4.1,键连接,1.普通平键连接,基本结构：,三种类型，用于静连接；,普通平键的宽度,b,及高度,h,按轴径,d,从标准中查得；,长度,L,按轮毂长度查标准，但应比轮毂长略短些。,普通平键连接的加工,立铣刀,A,型,键,C,型,键,盘铣刀,B,型,键,轴上键槽的加工,通孔,拉刀，大批量；,插刀，常用；,线切割，单件。,盲孔,插床，留退刀槽,孔上键槽的加工,插床,平键连接的受力分析及强度计算,主要失效形式：,键、轴槽、和毂槽三者中强度最弱的工作面被压溃。,强度条件,（挤压应力）：,材料：,一般要求,B,600MPa,，多选,45,钢。,2.,导向平键连接,导向平键用于动连接；,主要失效形式：,是工作面的磨损；,强度条件,（压强）：,3.,滑键连接,原理：,轴上键槽较长；,键随轮毂滑动；,应用：,用于距离较远的动连接。,工作面：,楔键的上下面分别与毂和轴上的键槽的底面贴合；,工作原理：,靠工作面及轴毂间的摩擦力传递转矩；,特点：,可靠性好，对中性差。4.1.2,楔键连接,原理与结构：,键的侧面为工作面，键的上表面与毂槽底面间有间隙；,强度计算：,方法与平键相似；,应用：,多用于锥形轴段。,4.1.3,半圆键连接,组成：,由凸齿的外花键和对应凹槽的内花键组成；,工作原理：,齿的侧面是工作面；,分类：,按齿型分为矩形花键和渐开线花键；,应用：,用于高定心精度、大转矩或经常滑移的联接。,外花键,内花键,齿轮内花键,4.2,花键连接,对中性好：,适宜于高速及精密机器；,导向性好：,用于动联接；,槽较浅：,齿根应力集中小，轴与毂的强度削弱较少；,齿数多：,总接触面积较大，可承受较大的载荷；,可磨削：,提高加工精度及联接质量；,制造工艺复杂：,有时需要专门设备，成本较高。,花键连接的特点,小径定心：,淬火后可以磨削，精度高；,大径定心：,工艺简单，精度低，成本低；,侧面定心：,主要用于渐开线花键，可自动定心。,花键连接的定心方式,滚切法：,用花键滚刀在滚齿机上按范成法加工。,铣削法：,成形铣刀直接铣出齿间轮廓，用分度头分齿逐齿铣削；,磨削法：,成形砂轮在磨床上磨削。,滚切花键轴,磨削花键齿,花键轴的加工,花键拉刀加工：,通孔花键，可在拉床上进行。,花键插齿刀加工：,盲孔花键，在插齿机上加工。,线切割加工：,通孔花键，小批量；,磨削加工：,用磨床。,花键孔的加工,拉花键孔,磨花键孔,定心方式：,小径定心，磨削加工，精度高,尺寸系列及应用：轻系列：,轻载静连接,中系列：,重载静连接,空载动连接,4.2.1 矩形花键连接,定心方式：,齿形定心，有径向分力自动定心,齿廓：,渐开线；,45,0,压力角：,用于轻载小直径或薄壁件,30,0,压力角：,强度大、寿命长。,4.2.,2,渐开线花键连接,成形连接：,利用非圆截面与相应的毂孔构成的连接；,加工困难。,销连接：,固定零件的相互位置并传递较小的载荷。,4.3 其它连接,胀紧连接：,多个锥环用端盖压紧；,靠胀紧后的摩擦力传递扭矩。,圆锥面过盈连接：,用螺纹连接将被连接件压在锥孔里；,靠摩擦力传递扭矩；,多用于轴端。,圆锥面过盈配合液压拆卸结构：,在环形空间中注入液压油，将轴毂胀开，便于拆卸。,谢谢,